TI/Pracownia wykorzystania zasobów internetowych/PYMOL – PROGRAM DO WIZUALIZACJI STRUKTUR MOLEKULARNYCH

       Pymol manual:	http://pymol.sourceforge.net/html/
       Pymol Wiki:		www.pymolwiki.org/

Uruchamianie programu PyMOL i „ściąganie” zbioru PDB

Zadanie 1

W bazie PDB znajdź strukturę 2biw i zapamiętaj ją w formacie *.pdb (na dysku sieciowym). Ile łańcuchów polipeptydowych zawiera ta struktura?

Zadanie 2

Otwórz PyMOL dwukrotnie klikając na jego ikonkę. Wpisz komendę log_open log-file-name.pml, by zapamiętać sesję w postaci skryptu. Komendy możesz wpisywać zarówno biało-szarym oknie (external GUI — Graphical User Interface), jak i w czarnym oknie (PyMol Viewer)

Zadanie 3

Załaduj file PDB zapamiętany w zadaniu 1, wybierając File => Open na pasku menu górnego okienka (external GUI — Graphical User Interface).

Manipulacje na cząsteczce (przesuwanie, obracanie, zmienianie reprezentacji, kolorowanie)

Zadanie 1

Wypróbuj zastosowanie poszczególnych przycisków myszy do obracania, przesuwania, powiększania i pomniejszania cząsteczki.

Zadanie 2

Przetestuj różne sposoby przedstawiania cząsteczki posługując się przyciskami S/H wewnętrznego interfejsu graficznego (internal GUI) oraz poprzez napisanie odpowiednich komend (hide/show representation).

Zadanie 3

Przedstaw cząsteczkę w reprezentacji cartoon. Pokoloruj poszczególne elementy struktury drugorzędowej na inne kolory: helisy na zielono, beta-kartki na czerwono, skręty na żółto. Użyj komendy color.

Zadanie 4

Wypróbuj różne sposoby rysowania α-helis, β-kartek oraz pętli. Użyj przycisków Settings => Cartoon.

Zadanie 5

Zmień kolor tła na biały posługując się przyciskami Display => Background, a następnie znów na czarny używając komendy bg_color color-name.

Zadanie 6

Pokoloruj każdy z łańcuchów na inny kolor: łańcuch A — na czerwono, B — na cyjan, C — na żółto, D — na zielono

Wyodrębnianie fragmentów cząsteczki i tworzenie nowych obiektów

Zadanie 1

W każdym z łańcuchów wyodrębnij fragment odpowiadający aminokwasom od 150 do 250. Nadaj mu nazwę frag. Skorzystaj z komendy select. Pokoloruj wybrany fragment na różowo i przedstaw w reprezentacji sticks.

Zadanie 2

Wybierz ten sam fragment, ale tylko w łańcuchu A. Nazwij go frag_A. Definiując „selekcję” skorzystaj z kwantyfikatorów logicznych lub z poniżej zdefiniowanych hierarchicznych konstrukcji (macra):

/object-name/segi-indentyfier/chain-identyfier/resi-identyfier/name-identyfier

lub

object-name/segi-indentyfier/chain-identyfier/resi-identyfier/name-identyfier

Druga opcja (macra) jest bardzo przydatna przy skomplikowanych selekcjach, np.,: select pept and segi lig and chain b and resi 142 and name ca = select /pept/lig/b/142/ca Obecność lub brak „/” na początku determinuje sposób odczytania macra — ze ukośnikiem czytane jest „od góry” hierarchii (pierwsze wyrażenie za „/” to nazwa obiektu), bez ukośnika — „od dołu” hierarchii (więcej szczegółów znajdziesz w manualu).

Zadanie 3

Pokoloruj wybrany fragment łańcucha A na biało, przedstaw w postaci powierzchni i powiększ (zoom selection-name).

Zadanie 4

Sprawdź w bazie PDB jakie ligandy i w jakiej ilości występują w oglądanej strukturze. Znajdź w filu pdb odpowiadające im identyfikatory i numery.

Zadanie 4

Utwórz nowy obiekt o nazwie ligand, zawierający cząsteczki karotenolu (komenda create), przedstaw je w postaci sfer i pokoloruj na odpowiedni, kontrastujący kolor. Pokoloruj atomy żelaza na wybrany kolor i przedstaw je w postaci sfer. Zapamiętaj sesję.

Analiza miejsca aktywnego

Zadanie 1

Sprawdź w filu pdb, które reszty aminokwasowe i cząsteczki wody tworzą miejsce wiążące karotenol w łańcuchu B. Wyodrębnij je, nadając nazwę active_B.

Zadanie 2

Sporządź rysunek zawierający miejsce aktywne łańcucha B (tylko reszty miejsca aktywnego i ligand). Przedstaw je w reprezentacji sticks. Pokoloruj reszty „by element”, a ligand tak, by dobrze kontrastował z białkiem.

Zadanie 3

Przypisz etykietki z nazwami reszt miejsca aktywnego (przycisk L — label)

Zadanie 4

Korzystając z przycisków Wizard => Measurement zmierz odległości między wybranymi, nie połączonymi wiązaniami kowalencyjnymi, atomami miejsca aktywnego. Postaraj się znaleźć najbliższe kontakty. Jaka jest odległość między tlenem grupy OH Tyr 322 a węglem C30 karotenolu?

Sporządzenie rysunków dobrej jakości i zapamiętanie

Zadanie 1

Wykonaj rysunek przedstawiający cząsteczkę 2BIW. Przedstaw białko w reprezentacji cartoon, każdy z łańcuchów w innym kolorze, a ligandy (3ON i Fe) jako sfery odpowiednio pokolorowane. Zmień tło na białe. Przed zapamiętaniem (File => Save Image As => PNG), popraw jakość rysunku używając komendy ray (np. ray 2000,2000).

Przed przystąpieniem do kolejnego zadania, możesz zapamiętać obecną orientację przestrzenną wciskając Scene => Store => Fi (przywołanie zapamiętanej orientacji Scene => Recall => Fi).

Zadanie 2

Wykonaj wizualizację miejsca aktywnego (może być dla łańcucha B). Przedstaw reszty miejsca aktywnego oraz cząsteczkę ligandu tak jak w zadaniu 1, a pozostałą część łańcucha białkowego w reprezentacji cartoon. Zmień kolor tła na biały. Pokoloruj odpowiednio poszczególne elementy. Komenda zoom active_B pozwoli Ci umieścić atomy miejsca aktywnego pośrodku okienka w odpowiednim powiększeniu (możesz skorzystać z przycisku A => zoom przy selekcji active_B). Możesz umieścić niektóre odległości międzyatomowe. Przed zapamiętaniem grafiki, popraw jej jakość. Zapamiętaj sesję.